13.2 Сұйықтықтардың тұтқырлығын өқ

Тұтқырлық мұнай майы, консистентті жағатын майлар, полимерлер, еріткіштерді өндірумен байланысты химия-технологиялық процестердегі өнімнің сапасын анықтайды.

Тұтқырлық (ішкі үйкеліс) – ағатын заттардың (сұйықтардың және газдардың) бір бөлігінің келесі бөлігіне ығысуына кедергі келтіретін қасиеттері. Тұтқырлықты ӨҚ вискозиметрлер деп аталады. Қазіргі таңда автоматты вискозиметрлер құрастырылған: капиллярлы; ротациондық; вибрациалық; құламалы денелі вискозиметрлер және басқалар.

 

13.2.1 Капиллярлы вискозиметрлер

Механикалық визкозиметрдің жұмыс істеу принципі (13.3 сурет) Пуазель заңымен сипатталатын капилляр арқылы сұйықтың ағуының заңдылықтарына негізделген. 

                                                                                     (13.1)

мұнда Q – сұйықтықтың көлемдік шығыны;

- капиллярдың ішкі диаметрі және ұзындығы; 

P1, P2 – ағынның капиллярға дейінгі және одан кейінгі қысымы;      

 - динамикалық тұтқырлық. 

Q = const болғанда

                                                    P1- P2= k*                                                        (13.2)

мұнда –қабылданған шығын үшін тұрақты коэффициент.

          

13.3 Сурет – Капиллярлы вискозиметрдің сұлбасы

 

         Суреттегі белгілеулер: 1–сорғыш; 2 - синхронды қозғалтқыш;  3 – ирек түтік;  4 – капилляр;  5 – дифманометр;  6 – термостат.

Сонымен, динамикалық тұтқырлықты өлшеу үшін сұйықтықтың көлемдік шығыны тұрақты болса капиллярдағы қысымдар айырмасын өлшеу жеткілікті. Өлшеу диапазоны  (02)*10 Па*с бастап (01000)*10 Па*с дейін. Дәлдік класы  1,5;  2,5.

  

13.2.2 Ротациондық вискозиметрлер

Механикалық вискозиметрдің жұмыс істеу принципі (13.4 сурет) өлшенетін ортаға салынған ротордың (цилиндр, диск) осінде пайда болған айналу моментін өлшеуге негізделген. Айналу моменті:

       M = k**                                             (13.3)

мұнда k – ротор конструкциясына тәуелді тұрақты коэффициент;                     

 - ротор  айналуының бұрыштық жылдамдығы (const болуы мүмкін);

 - тұтқырлық.

 

13.4 Сурет- Ротациондық вискозиметрдің сұлбасы

 

Суреттегі белгілеулер: 1 – синхронды қозғалтқыш; 2,3 – дисктер; 4 – вал; 5 – шкив; 6 – майысқақ жіп; 7 – пружина; 8 – шкала; 9 – түрлендіргіш.

 

Өлшеу диопозоны үлкен 0,01-1000 Па *с. Дәлдік класы 1-2,5.

Емтихан билеті № 21

1. Қысымды өлшеу. Жалпы мәліметтер. Қысым өлшеу құрылғылардың классификациясы.

Қысымды өлшеу туралы жалпы мағлұматтар

Ғылыми зерттеулерде және өнеркәсіптің әртүрлі салаларында қысымның кең қолданылуына байланысты қысымды және қысымдар айырмасын өлшеу құралдарының жұмыс істеу принципі, құрылымы, арналуы және дәлдігі бойынша көп түрлі болады.

Қысым дегеніміз бетке перпендикуляр әсер ететін күштің сол беттің ауданына қатынасы. Қысым – заттың термодинамикалық күйін анықтайтын негізгі шамалардың бірі. Қысымды өлшеу мәселесімен кейбір технологиялық параметрлерді өлшеу кезінде соқтығысады, мысалы газ, бу шығынын, сұйықтық деңгейін және т.б.

Қысым келесі түрлерге бөлінеді: атмосфералық, абсолютті, артық, вакуум. Абсолютті қысым атмосфералық қысымның әсерін елемеуге мүмкін емес болған керек, мысалы жұмысшы денелер күйін зерттеуде, әртүрлі сұйықтықтардың қайнау температурасын анықтау кезінде және басқа да осы сияқты жағдайларда.

Технологиялық процестерді бақылау кезінде және ғылыми зерттеулерді жүргізгенде көп жағдайда вакуумметриялық және артық қысым, қысымдар айырмасымен жұмыс істеуге тура келеді.

Атмосфералық қысым - жер атмосферасының ауа бағанының салмағымен пайда болатын қысым. Абсолютті қысым – абсолютті нөлден бастап саналған қысым. Абсолютті қысымды санағының басы болып  ішінен толығымен ауасы сорып алынған ыдыстағы қысым алынады. Р абсолютті қысым термині ретінде сұйықтық, газ немесе буға әсер еткен толық қысым айтылады. Ол артық Ра  және атмосфералық Ратм қысым қосындысына тең болады

                                Р = Ри + Ратм.                                        (9.1)

 

Артық қысым  – атмосфералық қысымнан жоғары абсолютті қысым мен атмосфералық қысым айырымасы

                                     Ри = Р – Ратм.                                       (9.2)

 

 Вакуум – атмосфералық қысым мен атмосфералық қысымнан кіші абсолютті қысымның айырымасы

                                      Рв = Ратм – Р.                                       (9.3)

 

СИ жүйесінде қысым бірлігі ретінде  1 Паскаль (Па) қабылданады – ол 1 м ауданда бірқалыпты тараған және бетке бағытталған 1 Ньютон (Н) күш тудыратын қысым.

  Қолданысқа МКГСС қысым бірлігі – килограмм-күш шаршы метрге ( )  жарамды болып табылады және жүйеден тыс қысым бірліктері: техникалық атмосфера деп аталатын (ат) килограмм-күш шаршы сантиметрге ( ), су бағанының миллиметрі (мм су.бғ.), сынап бағанының миллиметрі (сын.бағ.мм) және бар (қолдануға ұсынылмайды). 9.1 кестеде қысым бірліктері арасындағы қатынастар келтірілген.

 

9.1 К е с т е  -  Қысым бірліктері арасындағы қатынастар

Бірлік			су бағ.мм	сын.бағ.мм	бар
1 Па	0,10197	10,197	0,101197	7,50

 

9.1.1 Қысымды өлшеу құралдарының жіктелуі  

Қысымды ӨҚ келесідей жіктеледі:

а) өлшенетін қысым түріне қарай: артық қысым манометрі;  абсолютті қысым манометрі; барометрлер; вакуумметрлер;  мановакуум-метрлер ( артық қысым мен вакуумды өлшеу үшін );  напоромерлер (  40 кПа дейінгі кіші артық қысымды өлшеу үшін);  тягомерлер ( 40 кПа дейінгі газ сорылуын «вакуумдық күйін» өлшеу үшін);  тягонапоромерлер (-20 +20 кПа диапазонындағы кіші қысымдар мен газ сорылуын өлшеу үшін); дифманометрлер (қысымдар айырмасын өлшеу үшін);

б) жұмыс істеу принципі бойынша: сұйықтықтық; поршеньдік;  деформациялық; иондық;  жылулық;  электрлік.

Қысымды ӨҚ бұлай жіктеу толық емес болып табылады.

Төменде технологиялық өлшеулерде техникалық құрал ретінде кең қолданылатын қысымды ӨҚ қарастырамыз.